CC BY
42
Попкова О.В.1, Кудаева И.В.2 ©
1Младший научный сотрудник лаборатории иммуно-биохимических и молекулярногенетических исследований, ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»; Заведующая клинико-диагностической лаборатории, доктор медицинских наук, доцент, ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»
ВЛИЯНИЕ РТУТИ НА РАЗВИТИЕ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ
В работе представлены результаты изучения биохимических маркеров эндотелиальной дисфункции (эндотелин-1, оксид азота) у лиц, подвергавшихся воздействию ртути. Полученные данные свидетельствуют о том, что при хроническом действии ртути отмечаются изменения в концентрации биохимических маркеров характеризующих функциональное состояние эндотелия сосудов, что указывает на развитие его дисфункции.
Ключевые слова: ртуть, эндотелиальная дисфункция, оксид азота, эндотелин-1 Keywords: mercury, endothelial dysfunction, nitric oxide, endothelin-1.
В прошедшие десятилетия, интоксикации и отравления ртутью достигли высокого уровня в результате загрязнения окружающей среды [1, 15; 2,18]. Эпизоды интоксикации ртутью в основном связаны с употреблением зараженной ртутью пищи (рыба, морепродукты) и профессиональным воздействием ртути [3,146; 4,1731; 5,352; 6,171; 7,54]. Существуют доказательства того, что экспозиция метилртутью в зрелом возрасте может увеличить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний [8,75]. Последние данные указывают, что воздействие ртути может являться фактором риска для развития дисфункции эндотелия (ДЭ) [9,87; 10,357; 11,33; 12,2017]. При интоксикации HgCl2 происходит сокращение сосудов, которое уменьшает эндотелиальный ответ, при этом снижается выработка сосудорасширяющих веществ (оксид азота и др.), и повышается образование сосудосуживающих веществ (эндотелин-1 и др.) [13,203].
Поэтому, целью данной работы было определение маркеров дисфункции эндотелия (эндотелин-1, оксид азота) в крови у лиц, экспонированных ртутью.
Материалы и методы. В условиях клиники ФБГНУ «Восточно-Сибирского института медико-экологических исследований» были обследованы 124 человека, контактирующие в профессиональной деятельности с металлической ртутью не имеющие диагноза профессионального заболевания. Все обследованные имели стаж работы во вредных условиях труда более 5 лет (стажированные рабочие). У 30 из них в анамнезе наблюдались ССЗ, такие как артериальная гипертония или ишемическая болезнь сердца. Возраст в когорте находился в пределах 41 (34-50) лет. Материалом для исследования служила венозная кровь. Суммарное содержание стабильных метаболитов оксида азота (NOx) определяли спектрофотометрическим методом с использованием реактива Грисса [14,79]. Концентрацию эндотелина-1 определяли методом иммуноферментного анализа при помощи соответствующей тест-системы Biomedica Gruppe (Англия) на ИФА-ридере (BioTek, США).
Исследования выполнены с информированного согласия обследуемых, и соответствуют этическим нормам Хельсинкской декларации (2000) и Приказа Минздрава РФ №266 (от 19.06.2003). Для статистической обработки результатов использовали пакет прикладных программ Statistica 6.0. Результаты представлены в виде медианы и интерквартильного диапазона.
Результаты и обсуждение.
© Попкова О.В., Кудаева И.В., 2015 г.
При анализе содержания стабильных метаболитов оксида азота в сыворотке крови обследуемых выявлено, что его среднегрупповое значение составило 27 (12-44) мкМ/л, и было ниже нормативных величин (33-46 мкМ/л). Частота встречаемости лиц со сниженным уровнем NOx в крови составила 57%.
Оксид азота, как мощный эндогенный вазодилататор, принимает участие в регуляции системного и легочного сосудистого сопротивления и процессах коагуляции крови [15,2068]. Необходимо отметить, что снижение концентрации NOx в крови рассматривается как один из факторов риска развития ишемических нарушений и артериальной гипертонии. При артериальной гипертонии, в первую очередь, страдает функция эндотелия резистивных артерий, снижается регулирующее влияние оксида азота на сосудистый тонус и адгезию тромбоцитов к сосудистому эндотелию.
Многочисленные исследования доказали, что ртуть может вызвать окислительный стресс с последующим повреждением ряда органов или систем [6,171; 16,1; 17,12; 18,741; 19,177], а также сокращению выработки оксида азота, производству и подавлению экспрессии гена NOS-синтазы [20,15; 21,219; 22,1819]. Также, окислительный стресс, в следствии, экспозиции ртутью, может вызвать воспаление, повреждение эндотелия сосудов, что может способствовать увеличению периферического сопротивления и как следствие снижению уровня NOx в крови.
Таким образом, обнаруженное нами снижение уровня стабильных метаболитов оксида азота в крови лиц, подверженных хроническому воздействию ртути усугубляет процессы избыточной вазоконстрикции, и может быть причиной развития сосудистой патологии как периферических, так и церебральных сосудов.
Как известно, эндотелин-1 имеет очень выраженный вазоконстрикторный эффект, который не всегда отменяется действием вазодилататора, в том числе, и оксида азота [23,68]. У обследованных лиц уровень эндотелина-1 составил 0,82 (0,50-1,44) фмоль/мл, у 37% из них уровень эндотелина-1 находился в диапазоне повышенных значений (норма 0,26-1,00 фмоль/мл). Повышение содержания эндотелина-1 в сыворотке крови лиц, контактирующих с ртутью, является одним из маркеров, свидетельствующих о наличии эндотелиальной дисфункции.
Как видно, из анализа результатов, у лиц, не имеющих диагноза профессионального заболевания, нами был обнаружен дисбаланс факторов вызывающих расширение и сужение сосудов, что общепринято считают ДЭ.
Заключение.
В целом полученные данные свидетельствуют о том, что при хроническом действии ртути отмечаются изменения в концентрации биохимических маркеров характеризующих функциональное состояние эндотелия сосудов. Это указывает на развитие его дисфункции у лиц, экспонированных ртутью, и делает возможным предположение о влиянии неблагоприятных производственных факторов на развитие дисфункции эндотелия у данного контингента работающих.
Литература
1. World Health Organization. Environmental health criteria 101: Methylmercury. Geneva: World Health Organization.1990.
2. World Health Organization, “Inorganic mercury: environmental health criteria 118,” in International Programme on Chemical Safety, World Health Organization, Geneva, Switzerland, 1991.
3. Sandborgh-Englund G., Elinder C.G., Johanson G. et al. - The absorption, blood levels, and excretion of mercury after a single dose of mercury vapor in humans // Toxicol Appl Pharmacol. -1998. - Vol. 150. - P. 146-153.
4. Clarkson T.W., Magos, L., Myers, G.J. - The toxicology of mercury-currentexposures and clinical manifestations // N. Engl. J. Med. -2003. - Vol. 349. - P. 1731-1737.
5. Hylander L.D., Goodsite M.E. - Environmental costs of mercury pollution // Sci.Total Environ. - 2006. - Vol. 368. - P. 352-370.
6. Honda S., Hylander L., Sakamoto M. - Recent advances in evaluation of health effects on mercury with special reference to methylmercury: a minireview // Environ. Health Prev. Med. - 2006. - №11. - Р. 171-176.
7. Ефимова Н.В. Ртуть: опасность реальная и мнимая. - Иркутск. -2001. - 54 с.
8. Virtanen J.K., Rissanen T.H., Voutilainen S., Tuomainen T.P. -Mercury as a risk factor for cardiovascular diseases // J Nutr Biochem. - 2007. -Vol.18. - №2. - Р. 75-85.
9. Jansson G., Harms-Ringdahl M. - Stimulating effects of mercuric and silver ions on the superoxide anion production in human polymorphonuclear leukocytes // Free Radic Res Commun. - 1993. -Vol.18. - P. 87-98.
10. Kishimoto T., Oguri T., Abe M., et al. - Inhibitory effect of methylmercury on migration and tube formation by cultured human vascular endothelial cells // Arch Toxicol. - 1995. - Vol. 69. - P. 357361.
11. Lin T.H., Huang Y.L., Huang S.F. - Lipid peroxidation of rats administered with methyl mercuric chloride // Biol Trace Elem Res. - 1996. - Vol. 54. - P. 33-41.
12. Lund B.O., Miller D.M., Woods J.S. - Studies on Hg(II)-induced H2O2 formation and oxidative stress in vivo and in vitro in rat kidney mitochondria // Biochem Pharmacol. - 1993. - Vol. 45. - P. 20172024.
13. daCunha V., Rossoni L.V., Oliveira P.A. et al. - Cyclooxygenase inhibition reduces blood pressure elevation and vascular reactivity dysfunction caused by inhibition of nitric oxide synthase in rats // Clin Exp Hypertens. - 2000. - Vol. 22. - P. 203-215.
14. Голиков П.П., Николаева Н.Ю. - Метод определения нитрита/нитрата (NOx) в сыворотке крови // Биомедицинская химия. - 2004. - №.1. - С. 79-85.
15. Boger R.K - Biochemical evidence for impaired nitric oxide synthesis in patients with peripheral arteriol occlusive olisease // Circulation. -1997. - Vol. 95. - P. 2068-2074.
16. Nu' bia B. L., Jhuli K. A., Thai s de Oliveira Faria., et al. - Low mercury concentration produces vasoconstriction, decreases nitric oxide bioavailability and increases oxidative stress in rat conductance artery // Plos. One - 2012. -Vol. 7. - Р. 1-12
17. Gobbato F., Chiesura P. - La nefropatia da piombo. // Minerva Nefrologica. - 1968. - Vol. 75. - P. 1224.
18. Buchet J.P., Roels H., Bernard A., Lauwerys R. - Assessment of renal function of workers exposed to inorganic lead, cadmium or mercury vapor // J Occup Med. -1980. - Vol. 22. - P. 741-750.
19. Stonard M.D., Chater B.V., Duffield D.P. et al. - An evaluation of renal function in workers occupationally exposed to mercury vapor // Int Arch Occup Environ Health. - 1983. - Vol. 52. -P.177-189.
20. Foa V., Caimi L., Amanti L. - Patterns of some lysosomal enzymes in the plasma and of proteins in urine of workers exposed to inorganic mercury // Int Arch Occup Environ Health. - 1976. - Vol. 37. -№1. - Р.15-24.
21. Bernard A., Roels H., Buchet J.P., Lauwerys R. - Comparison by sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis of urinary proteins excreted by workers exposed to cadmium,mercury or lead // Toxicol Lett. - 1980. - №5. - Р. 219-222.
22. Furieri L.B., Galan M., Avendano M.S. et al. - Endothelial dysfunction of rat coronary arteries after exposure to low concentrations of mercury is dependent on reactive oxygen species // Br J Pharmacol. -2011. -Vol.162. - P 1819-1831.
23. Власов Т.Д. - Механизмы гуморальной регуляции сосудистого тонуса, часть 2 // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2002. -Т. 1. - № 4. - C. 68-73.
